Kā izveidot tuvuma sensoru: 5 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Apmācība par to, kā izveidot infrasarkano (IR) tuvuma sensora ķēdi, kā arī detalizēts skaidrojums par ķēdes darbību. Jutību vai noteikšanas diapazonu var kontrolēt arī, pielāgojot potenciometru.

1. darbība: video apmācība

2. darbība. Nepieciešamās sastāvdaļas

1. LM 358 IC2.1 Infrasarkanais LED fotodiodes pāris 3. Rezistori: 470, 270R, 10K4. Potenciometrs: 10K5.pcb vai maizes dēlis 6.9v akumulators un klips7.led8.buzzer9.ic bāze

3. darbība. Ķēdes darbības skaidrojums:

Sensora sastāvdaļa šajā ķēdē ir IR fotodiode. Jo vairāk infrasarkanās gaismas nokrīt uz IR fotodiodes, jo vairāk caur to plūst strāva. (IR viļņu enerģiju absorbē elektroni pie IR fotodiodes p-n krustojuma, kas izraisa strāvas plūsmu) Šī strāva, plūstot caur 10k rezistoru, izraisa potenciālu starpības (sprieguma) attīstību. Šī sprieguma lielumu nosaka Ohmas likums, V = IR. Tā kā rezistora vērtība ir nemainīga, spriegums pāri rezistoram ir tieši proporcionāls plūstošās strāvas lielumam, kas savukārt ir tieši proporcionāls infrasarkano viļņu daudzumam, kas nokrīt uz IR fotodiodes. Tātad, kad tiek atnests jebkurš objekts tuvāk IR gaismas diodēm, fotodiodes pārim, palielinās IR gaismas staru daudzums no gaismas diodes, kas atspoguļo un nokrīt uz IR fotodiodes, un tāpēc palielinās spriegums pie rezistora (no atskaitījuma iepriekšējā punktā). Mēs salīdzinām šīs sprieguma izmaiņas (tuvāk objektam, jo vairāk ir spriegums pie 10K rezistora / IR fotodiodes) ar fiksētu atskaites spriegumu (izveidots, izmantojot potenciometru). Šeit sensora un atskaites sprieguma salīdzināšanai tiek izmantots LM358 IC (A salīdzinājums / OpAmp). Fotodiodes pozitīvais terminālis (tas ir punkts, kurā spriegums mainās proporcionāli objekta attālumam) ir pievienots OpAmp neinvertējošai ieejai, un atsauces spriegums ir pievienots OpAmp apgrieztajai ieejai. OpAmp darbojas tā, lai ikreiz, kad spriegums pie neinvertējošas ieejas ir vairāk nekā spriegums apgriežot ieeju, izeja ieslēdzas. Ja neviens tuvums nav tuvumā IR tuvuma sensoram, mums ir jāizslēdz LED. Tāpēc mēs pielāgojam potenciometru tā, lai spriegums apgrieztu ieeju būtu lielāks nekā neinvertējošs. Kad kāds objekts tuvojas IR tuvuma sensoram, fotodiodes spriegums palielinās, un kādā brīdī spriegums pie neinvertējošas ieejas kļūst vairāk nekā apgriezts, kas liek OpAmp ieslēgt gaismas diodi. Tādā pašā veidā, kad objekts pārvietojas tālāk no IR tuvuma sensora, spriegums pie neinvertējošas ieejas samazinās un kādā brīdī kļūst mazāks par apgriezto ieeju, kā rezultātā OpAmp izslēdzas gaismas diode.

4. solis: shēmas shēma

5. darbība. Problēmu novēršanas rokasgrāmata

1. Pārbaudiet visus savienojumus, atsaucoties uz shēmu. 2. Pārbaudiet, vai gaismas diodes darbojas pareizi. (Digitālās kameras var noteikt infrasarkano gaismu, lai jūs varētu pārbaudīt, vai infrasarkanā gaismas diode darbojas, izmantojot jebkuru digitālo kameru.) Bet jūsu gadījumā var būt arī otrādi. Jūs varat noteikt, kurš no tiem ir LED/fotodiods, atsevišķi pievienojot diodi, fotodiodes pāri elektrotīklam (izmantojot 220 rezistoru), un redzēt, kurš no tiem spīd, izmantojot digitālo kameru. potenciometra pogu, gaismas diodei jābūt izslēgtai, bet otrā galējā stāvoklī - gaismas diodei. Tagad jūs varat sākt pagriezt potenciometra pogu galējā stāvoklī, kur gaismas diode ir ieslēgta, līdz LED vienkārši izslēdzas. Tagad IR tuvuma sensoram vajadzētu darboties pareizi.